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啟用vSphere FT容錯機制享受VM超高可用性運行

vSphere FT高可用性機制能夠協助企業保護VM虛擬主機的服務和應用程式，讓服務不中斷、重要資料不遺失。本文將先介紹vSphere FT的運作架構，然後提供最佳作法，並進行相關的效能測試。

如此一來，就能讓原本使用者的網路連線能夠順利且無縫地轉移到接手的VM虛擬主機中，如圖5所示。

▲圖5 規劃專屬且高速的vSphere FT網路頻寬。（圖片來源：VMware vSphere Blog - vSphere 5 New Networking Features - Enhanced NIOC）

因此，受到vSphere FT機制保護的VM虛擬主機，在發生故障事件時接手服務和應用程式的過程，並不會導致使用者資料遺失或連線中斷的情況。

透明容錯移轉（Transparent Failover）

vSphere FT與vSphere HA高可用性機制不同的地方在於，當Cluster內的ESXi主機發生非計畫性故障損壞事件時，受到vSphere HA高可用性機制所保護的VM虛擬主機，會從Cluster中其他存活的ESXi主機上「重新啟動」，因此VM虛擬主機上所運作的服務或應用程式，大約會發生2至5分鐘的中斷時間。實務上，將視共用儲存設備的運作效能和工作負載情況而定。

反觀vSphere FT高可用性機制，因為平時主要和次要VM虛擬主機之間，已經透過Fast Checkpointing技術將兩台主機之間進行資料同步作業。

因此，當Cluster內的ESXi主機發生非計畫性故障損壞事件時，雖然主要VM虛擬主機故障損壞無法提供服務，但是次要VM虛擬主機會立即接手所有服務及應用程式，並且將角色由「次要（Secondary）」轉變成為「主要（Primary）」。

同時，在其他ESXi主機上再建立一台新的次要VM虛擬主機，並將目前的資料透過vSphere Storage vMotion機制進行資料同步，所以在VM虛擬主機的服務和應用程式接手期間，並沒有任何中斷時間（Zero Downtime）、資料遺失（Zero Data Loss）、連線遺失（Zero Connection Loss）等情況發生，如圖6所示。

▲ 圖6 vSphere FT高可用性機制沒有任何中斷時間、資料遺失、連線遺失等情況發生。（圖片來源：VMware Video - Enable vSphere Fault Tolerance for VMware vSphere）

啟用vSphere FT技術的注意事項

雖然，相較於vSphere HA來說，vSphere FT高可用性機制提供更即時的保護，但是仍有下列限制以及注意事項必須考量：

‧啟用vSphere FT機制的VM虛擬主機，最多僅支援至4 vCPU和64GB Memory，這樣的VM虛擬主機運作規模並無法承受大型虛擬化架構的工作負載。

‧啟用vSphere FT機制的VM虛擬主機，vCPU和vRAM虛擬資源將會重置為「保留（Reservation）」狀態且無法更改，虛擬磁碟也不能增加或刪除。

‧vSphere FT高可用性機制，主要是因應ESXi主機發生硬體故障事件（Host Level），而無法處理VM虛擬主機當中運作的服務或應用程式發生的軟體故障事件（Application Level）。

‧vSphere FT機制無法因應主機進行更新或修復作業所產生的停機時間。

‧啟用vSphere FT機制後，除了多出一台次要主機增加資源消耗之外，由於兩台主機之間會有大量且頻繁的同步資料行為，因此需要規劃專屬且高速10Gbps的VMkernel網路環境。

最佳作法介紹

啟用vSphere FT高可用性機制之後，除了兩台VM虛擬主機之間會有頻繁的資料同步之外，對於VM虛擬主機的工作負載也會有些許的影響，透過下列所建議的最佳作法，將能有效提升VM虛擬主機的運作效能表現。

避免Large Packet Loss
不管採用的是舊版ESXi 4.x、5.x或新版ESXi 6.0虛擬化平台，當VM虛擬主機使用VMXNET3虛擬網路卡時，倘若在網路頻寬發生突發性爆增網路流量時，有可能會發生大型封包遺失的情況。

主要發生的原因在於，預設情況下VMXNET3虛擬網路卡的收送緩衝區空間較小所導致。

因此，建議啟用vSphere FT功能的VM虛擬主機，應該要將預設的緩衝區空間進行調整。登入VM虛擬主機當中的Windows作業系統之後，依序點選「開始 > 控制台 > 裝置管理員 > vmxnet3 > 內容 > 進階」，然後點選「Small Rx Buffers」項目，預設值為512，請調整至最大值為「8192」，如圖7所示。